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Schaltungsanordnung zur Realisierung bestimmter typischer Prozeßschritte
beim Herstellen und/oder PrUfen von Halbleiterbauelementen, insbesondere zum automatischen
Einordnen beliebiger Fremdstrukturen in ein Rasterschema Die Erfindung betrifft
eine Schaltungsanordnung zur Realisierung bestimmter typischer Prozeßscbritte beim
Derstellen und/oder Prtifen von Halbleiterbauelementen, insbesondre zum automatischen
einordnen beliebiger Fremdstuckturen in ein Rassterschema, wobei die Fremdstrukturen
entweder al.s beliebig im Rasterschema angeordnete Einzelfelder oder auch zeilen-
und/oder spaltenförmig angelegt sein können. Solche Fremdstrukturen werden benötigt
als Positioniermarken für die Zuordnung der Fotoschablonen eines Schablonensatzes
zur Halbleiterscheibe, als Testfelder für die Kontrolle der technologischen Einzelprozesse
im Rahmen de.s gesamten Fertigungsprozesses von Halbleiterbauelementen bzw. Festkörperschaltkreisen,
beispielsweise nach den Verfahren der Planartechnik, und für die systematische Anordnung
unterschiedlicher Strukturen, d. h. unterschiedlicher Festkörperschaltkreise, auf
einer Halbleiterscheibe, wie sie für die Zwecke der Gruppenintegration Anwendung
finden.
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Halbleiterscheiben, die unter Verwendung von Fotoachablonen dieser
Art die Fertigung durchlaufen, werden nach Beendigung der an der gesamten Scheibe
durchgeführten Kollektivprozesse mittels automatischer Vieleondenteeter geprüft.
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Bei diesem Prüfprozeß müssen die unterschiedlichen geometrischen und
elektrischen Eigenschaften der eingeordneten Fremdatrukturen berücksichtigt werden1
um sinnvolle Meßergebnisse zu erhalten und außerdem die Strukturen mit abweichender
Anordnung der Kontaktfelder vor der Zeratörung durch die Sonden zu bewahren.
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Bisher sind nur Zusatzeinrichtungen fttr halbautomatische Geräte zur
Herstellung von Fotoschablonen (Photorepeater, step-and-repeat-camera) bekannt,
die eine Einordnung von Testfeldern gestatten. Diese Geräte arbeiten jeweils in
einer Zeile automatisch. Vorwiegend werden Fremdstrukturen, sofern sie unbedingt
benötigt werden, durch manuelle Eingriffe des Bedienungspersonals in den automatischen
Ablauf der Geräte berücksichtigt. Diese Methode wird bei der Prüfung mittels Vielsondentestern
(wafer prober) ausschließlich angewandt. Solche Vielsondentester, die Fremdstrukturen
auf Grund einer speziellen Prqgrammierung automatisch berücksichtigen, sind bisher
nicht bekannt.
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Die bekannten Einrichtungen gestatten keine automatiRche Einordnung
von Fremdstrukturen in ein Rasterschema. Im Gegenteil ist während des gesamten Fertigungs-
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Prüfprozesses immer wieder ein manuelles Eingreifen notwendig. Es
bedarf keines weiteren Nachweises dafitr, daß dabei sehr hohe Ansprüche an die Qualifikation
des Bedienungspersonals zu stellen sind. Aber selbst dann
lassen
sich durch individuelle Einflußgrößen bedingte Fertigungsfehler nicht vermeiden.
Qualifikation des Bedienungspersonals und dadurch bedingte Ausbeute beeinflusen
somit wesentlich die Ökonomie der Fertigung und Prüfung von Festkörperschaltkreisen,
insbesondere dann, wenn Fremdatrukturen in großer Zahl vorhanden sind und eine bedeutende
Rolle spielen. Ihre komplizierte Verteilung im Rasterschema mit Hilfe halbautomatixcher
Mittel ist zwangsläufig mit all den durch menschliche Unzulknglichkeit bedingten
Nachteilen verbunden.
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Zweck der Erfindung ist es nun, die durch subjektiven Einfluß im Fertigungs-
und/oder Prüfprozeß von Halbleiterbauelementen bedingten technischen und ökonomischen
Ergebnisse zu verbessern, insbesondere bei großer Ausbeute qualitativ hochwertige
Fotoschablonen herzustellen und komplizierte Vertwilungen von Fremdstrukturen im
Rasterschema zu ermöglichen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur Realisierung
bestimmter typischer Prozeßschritte beim Herstellen und/oder Prüfen von Halbleiterbauelementen,
insbesondere zum automatischen Einordnen beliebiger Fremdstrukturen in ein Rasterschema,
zu schaffen, bei der die Lagekoordinaten der Fremdstrukturen vor Beginn des Herstellungs-
bzw. Prüfprozesses durch geeignete Vorwahleinheiten programmiert werden.
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Die Schaltungsanordnung imiß sowohl kammförmige Bewegungszyklen, wie
sie bei Geräten zur Herstellung von Fotoschablonen ausschließlich und bei Vielsondentestern
teilweise verwendet werden, als auch mäanderförmige Bewegungszyklen, die bei Vielsondentestern
vorwiegend inwendung finden, gestatten.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an die Steuerungseinrichtung,
die den koordinierten Ablauf aller Prozeßschritte eines vollständigen Bewegungszyklus
bestimmt, je ein elektronischer Zahler zur Zählung der Spalten und der Zeilen der
in einem vorgegebenen Rasterschema angeordneten Strukturen, die jeweils ein topologisches
Muster der Halbleiterbauelemente bzw.
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Festkörperschaltkre ise darstellen, angeschlossen ist.
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Durch die stationären Zustlinde der Speicherelemente dieser Zahler
und die dadurch repräsentierte Ziffer wird die Lage jeder beliebigen Struktur im
Rasterschema eindeutig festgelegt. Jeder dieser beiden Zähler ist mit einer bestimmten
Anzahl von Vorwahleinheiten verbunden, die durch logische Grundschaltungen mit einander
verknüpft sind und deren Ausgangssignale unter Zwischenschaltung weiterer logischer
und digitaler Grundschaltungen auf die Steuerungseinrichtung des betreffenden Gerätes
wirken und somit in den Prozeßablauf eingreifen. Die Schaltungsanordnung ist so
ausgelegt, daß an ellen durch die Vorwahleinheiten festgelegten Rasterpunkten typische
Prozeßschritte entweder verhindert oder gerade nur an diesen Rasterpunkten ausgeführt
werden. Als typische Prozeßschritte sind hier der Belichtungsvorgang beim Herstellen
von Fotoschablonen bzw. das Stoppen der Tischbewegung, das Absenken der Prüfsonden
und schließlich der Prüfvorgang selbst beim automatischen Prüfen von Featkörperschaltkreisen
im Scheibenverband zu verstehen.
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Die Selektion von beliebig im Rasterscheme angeordneten Einzelfeldern
erfolgt dadurch, daß die Ausgänge je einer Vorwahleinheit des Spaltenzählers und
des Zeilenzählers
mittels eines UND-Gliedes paarweise werknilpft
werden. Mit jedem Paar von Vorwahleinheiten wird die tage eines Einzelfeldes fixiert.
Die Ausgffinge aller UND-Glieder werden mittels eines ODER-Gliedes verknüpft.
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Ein Eingriff in den normalen Prozeßablauf erfolgt nur an solchen Rasterpunkten,
deren Koordinaten einer der an den Paaren von Vorwahleinheiten eingestellten Ziffern
entsprechen. Für die Selektion ganzer Zeilen ist pro Zeile eine Vorwahleinheit an
den Zeilenzähler angeschlossen.
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Eine bestimmte, durch den Verwendungszweck vorgegebene Anzahl von
Vorwahleinheiten wird parallel geschaltet und ilber ein ODER-Glied verknüpft. Die
Selektion ganzer Spalten erfolgt wie die der Zeilen, nur daß die Vorwahleinheiten
mit dem Spaltenzähler verbunden sind.
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Der Übergang von der Verhinderung der typischen Prozeßschritte an
vorgewählten Rasterpunkten wShrend des einen vollständigen Bewegungszyklus der Positioniereinrichtung
zur Ausfilhrung der typischen Prozeßschritte nur an den vorgewählten Rasterpunkten
während weiterer Bewegungszyklen erfolgt dadurch, daß nach den für die Einzelfeld-,
Spalten- bzw. Zeilenvorwahl vorgesehenen ODER-Gliedern mittels eines Schalters ein
Negator abgeschaltet wird, womit sich der logische Pegel und damit auch die Wirkung
auf das Stellglied zur Auslösung der typischen Prozeßschritte umkehrt. Durch weitere
Schalter können die Ausgänge der genannten QDER-Glieder wahlweise mit dem Stellglied
verbunden werden, womit die Selektion von Einzelfeldern und/oder Zeilen und/oder
Spalten festgelegt wird. Die Vorwahleinheiten für Einzelfelder können dann fitr
die Vorwahl auch von Zeilen und Spalten benutzt
werden, wenn entweder
nur Einzelfelder oder nur Zeilen und/oder Spalten vorgewShlt werden sollen. Durch
Verwendung separater Vorwahleinheiten für Einzelfelder, Spalten und Zeilen und eine
zusitzliche ODER-Verknüpfung können diese drei Vorwahlvarianten gleichzeitig und
unabhkngig voneinander genutzt werden Es besteht damit auch die Möglichkeit, ja
ersten Bewegungszyklus entsprechend der Einstellung der zugehörigen Vorwahleinheiten
beliebige Einzelfelder, Zeilen und Spalten zu eliminieren und anschließend wShrend
weiterer Bewegungszyklen durch zweckmäßige Veränderung der Einstellungen der Vorwahleinheiten
und Schalter jeweils nur bestimmte Teile der vorher eliminierten Rasterpunkte einzuordnen.
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Der partielle Eingriff in den Prozeßablauf des Geraten bei Erreichen
eines mittels der Vorwahleinheiten festgelegten Rasterpunktes erfolgt durch Verknüpfung
der Ausgangssignale der Vorwahleinheiten mit den Signalen für die Auslösung der
typischen Prozeßschritte unter Verwendung eines UND-Gliedes. Die Auslösung der typischen
Prozeßschritte erfolgt grundsätzlich durch die Ausgangssignale der Vorwahleinheiten
der Distanzzähler, die das Rastermaß in Zeilenrichtung (x-Richtung) bzw. in Spaltenrichtung
(y-Richtung) festlegen, d. h. durch die Signale, die auf den Eingang des Spsltenzählers
bzw. des Zeilenzählers gelangen und dort als Rasterpunkte gezählt werden. Um eine
einwandfreie Funktion zu gewährleisten, wird das Ausgangssignal des Spaltendistanzzählers
mittels eines monostabilen Multivibrators solange verzögert bzw. gehalten, bis das
durch den aus Spaltenzähler, Vorwahleinheiten und logischen Grundschaltungen bestehenden
Vorwahlkanal
laufende und auf diesem Weg verzögerte Vorwahlsignal an den zweiten Eingang den
UND-Gliedes gelangt ist und statisch anliegt. Das Ausgangssignal dieses UND-Gliedes
wird dem Stellglied zugeftQirt, das' die typischen Prozeßachritte bewirkt. Diese
Anordnung ist sowohl bei kammförmigen als auch bei mäanderförmigem Bewegungsablauf
verwendbar, aber im wesentlichen nur zur Steuerung der bei Vielsondentestern typischen
Prozeßschritte geeignet.
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Bei der Herstellung von Fotoschablonen muß das Auslösesignal dagegen
unverzögert auf das Stellglied gelangen und den Belichtungsvorgang auslösen. Andernfalls
verursachen ungleichförmige Bewegungen der Positioniereinrichtung unzulässige Lagefehler
der Strukturen in Rasterscheme. Wird das Auslösesignal jedoch unter Umgshung des
monostabilen Multivibrators unverzögert an das UND-Glied gefuhrt, dann liegt beim
Erreichen vorgewählter Rasterpunkte des verzögerte Signal des Vorwahlkanals noch
nicht an, so daß der Prozeßachritt ausgelöst wird, obgleich er gerade verhindert
werden soll und umgekehrt. Das Problem läßt sich dadurch lasen, daß für einen vorzuwählenden
Rasterpunkt xn, yn die batreffenden Vorwahleinheiten auf die Ziffern (xn-1) n yn
@ eingestellt werden0 Voraussetzung für einwandfreie Funktion ist, daß die Breite
des Auslösesignals kleiner als die Verzögerungszeit im Vorwahlkanal ist. Absolut
sichere Funktionsfähigkeit wird erreicht, wenn die Ausgangssignals der ODER-Glieder
der Einselfeld- bzw. der Spaltenvorwahleinheiten (die Zeilenvorwahl wird davon nicht
berührt) einem nonstabilen Multivibrator zugeführt werden, dessen Rückkippsignale
einen bistabilen Multivibrator aus der Grundstellung
(synchronisierte
Ruhelage) in die Arbeitsatellung kippen.
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Der Ausgang des bistabilen Multivibrators ist mit dem UND-Glied zur
Verknüpfung von Auslöse- und Vorwahlsignal verbunden und führt diesem das erforderliche
stetische Vorwahlsignal zu, bevor des Auslösesignal ankommt. Dabei werden die am
Spaltenzähler angekoppelten Vorwahleinheiten wiederum jeweils auf die Ziffer (xn-11
eingestellt.
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Mittels eines zweiten monostabilen Multivibrators, dessen Verzögerungszeit
kleiner ist als die des ersten, wird der bistabile Multivibrator durch jeden Auslöse
impuls wieder in seine Grundstellung gebracht. Diese Schaltungsanordnung ist ohne
Komplikationen nur für kammförmigen Bewegungszyklus geeignet.
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Sofern eine große Anzahl von Fremdstrukturen als Einzelfelder, Zeilen
und/oder Spalten einzuordnen sind, besteht die Möglichkeit, nicht mechanische Schalter
als Vorwahleinheiten zu verwenden, sondern elektromechanische oder elektronische
Speicherelemente. Diese werden unter Verwendung von Zwischenspeichern, z. B. Lochstreifen
oder Kernspeicher, während der Bewegung der Positioniereinrichtung jeweils für den
folgenden Rasterpunkt oder auch zeilenweise gestellt.
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Werden während des ersten Bewegungszyklus sowohl Zeilen als auch Spalten
ausgelassen, dann darf während der folgenden Bewegungszyklen an den Kreuzungspunkten
von Zeilen und Spalten entweder nur das Muster der Zeilen oder das der Spalten eingeordnet
werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Vorwahlsignale der Zeilen- und Speltenvorwahleinheiten
über ein Ui-Glied verknilpft, negiert und an ein weiteres UND-Glied gelegt werden,
dem gleichzeitig
die mittels eines ODER-Gliedes beliebig kombinierten
Vorwahlsignale der Zeilen, Spalten- und Einzelfeldvorwahleinheiten zugeführt werden.
Der Ausgang des zweiten UND-Gliedes ist über den Negator bzw. direkt mit dem UND-Glied
für die Verknüpfung von Auslöse- und Vorwahlsignalen verbunden. werden dem zweiten
UND-Glied die negierten Vorwahlsignale der Einzelfeldvorwahleinheit zugefilhrt,
dann wird durch geeignete Einstellung der entsprechenden Vorwahlen zusätzlich eine
Selektion von Einzelfeldern, die auf vorgewählten Zeilen oder Spalten liegen, erreicht.
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Um solche Zeilen, in denen infolge der Vorwahleinstellungen kein Prozeßschritt
ausgelöst wird, wNhrend des jeweiligen Bewegungszyklus von vornherein auszulassen
und somit den Zeitaufwand zu reduzieren, werden die Vorwahlsignale der Zeilenvorwahleinheiten
ftlr Einzelfelder und Zeilen durch ODER-Glieder verknüpft und unter Verwendung geeigneter
logischer und digitaler Grundschaltungen mit der Steuerungseinrichtung verbunden.
Ferner wird durch ein Signal aus der Vorwahleinheit, die mit der maximalen Zeilenvorwahlziffer
beaufschlagt ist, der Bewegungszyklus beendet.
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Die Erfindung ermöglicht eine vollkommen automatische Einordnung von
Fremdstrukturen, die in Form von Einzelfeldern, Zeilen oder Spalten beliebig im
Rasterachema eingeordnet sind, und vermeidet manuelle Eingriffe wbhrend des gesamten
Herstellungs- bzwe Prüfprozesses.
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Dadurch wird einerseits der Bedienungsaufwand auf ein Minimum reduziert
und andererseits ein zuverlässiger Prozeßablauf garantiert. Damit verbunden sind
sowohl
eine Erhöhung der Genauigkeit und der Ausbeute sowie eine
Verminderung des" Zeitaufwandes bei der Herstellung von Fotoschablonen als auch
eine Steigerung der Nirtschaftlichkeit sowie eine Erhöhung der Zuverlässigkeit der
Mebergebnisse bei der Prüfung von Halbleiterscheiben mit dem Vielsondentester. Ferner
werden die Bedienungskosten gesenkt, da vom Bedienungspersonal lediglich das Auswechseln
der Objekte und die Einstellung des Programms vorgenommen werden muß.
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Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert werden. Dabei sind die Grundschaltungen so angeordnet, daß sich fiir alle
angegebenen Varianten ein in sich geschlossener Signalfluß ergibt. Außerdem ist
ein kammförmiger Bewegungszyklus zugrundegelegt, jedoch ist eine Anpassung an einen
maanderförmigen Bewegungszyklus möglich. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Figur 1 Schaltungsanordnung zur Erzeugung getrennter Vorwahlsignale für beliebige
Einzelfelder, Zeilen und Spalten Figur 2: Schaltungsanordnung zur Erzeugung von
Vorwahl signalen für beliebige Einzelfelder oder Zeilen oder Spalten Figur 3: Schaltungsanordnung
zur Verknüpfung der Vorwahlsignale von Einzelfeldern oder Zeilen oder Spalten mit
den Signalen zur Adslösung der Prozeßschritte für Vielsondentester
Figur
4: Schaltungsanordnung zur Verknüpfung der Vorwahlsignale von Einzel feldern oder
Zeilen oder Spalten mit den Signalen zur Auslösung der Prozeßschritte für Geräte
zur Herstellung von Fotoschablonen Figur 5: Schaltungsanordnung zur Verknüpfung
der Vorwahlsignale von Einzelfeldern und Zeilen und Spalten mit den Signalen zur
Auslösung der Prozeßschritte flir Vielsondentester Figur 6: Schaltungsanordnung
zur Verknüpfung der Vorwahlaignale von Einzelfeldern und Zeilen und Spalten mit
den Signalen zur Auslösung der Prozeßschritte für Geräte zur Herstellung von Fotoschablonen
Figur 7: Anordnung von Strukturen im Rsaterschema, wobei Fremdstrukturen in Form
von Einzelfeldern, Spalten und Zeilen vorhanden sind.
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In Fig. 1 ist die Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Vorwahlsignale
dargestellt. Über Eingang 38 gelangt jeweils ein Ausgangssignal eines zeichnerisch
nicht dargestellten Spaltendistanzzählers auf einen Spaltenzähler 1, sobald während
der Bewegung der Positioniereinrichtung in Zeilenrichtung eine Spalte erreicht wird.
All den Spaltenzhler 1 sind Vorwahleinheiten 3 a bis 3 m angeschlossen, deren Ausgänge
an ein ODER-Glied 9 geführt sind. Am Ausgang 34 des CDER-Gliedes 9 liegt ein Signal,
sobald eine der an den Vorwahleinheiten 3 a bis 3 m vorgewKhlten Ziffern mit der
am Spaltenzähier 1 angezeigten Ziffer übereinstimmt. In gleicher Weise gelangen
während der
Bewegung in Spaltenrichtung die Ausgangssignale eines
nicht dargestellten Zeilendistanzzählers Aber Eingang 39 auf einen Zeilenzähler
2, an den Vorwahleinheiten 4 t bis 4 n angeschlossen sind, deren Ausgänge auf ein
ODER-Glied 10 geführt sind. Bei Erreichen aller Zeilen, die mit einer der an den
Vorwahleinheiten 4 a bis 4 n eingestelltes Ziffern übereinstimmen, entsteht am ausgang
35 des ODER-Gliedes 10-ein L-Signal.
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Die Erzeugung der Vorwahlsignale für Einzelfelder eriolgt durch paarweise
Verknüpfung von an den Spaltenzähler 1 bzw. Zeilenzähler 2 angeschlossenen Vorwahleinheiten
5 a bis 5 1 bzw. 6 a bis 6 1 mittels UND-Gliodern 7 a bis 7 1, deren Ausgangssignale
über ein ODER-Glied 8 auf Ausgang 36 gelangen. Hier entstehen Vorwahlsignale, sofern
die Zeilen-/Spalten-Vorwahlbedingungen eines der Vorwahleinheitenpaare 5 a, 6 a
bis 5 1, 6 1 erfüllt sind.
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Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung unterscheidet sich
von der gemäß Fig. 1 dadurch, daß die Vorwahleinheiten 5 a bis 5 1 bzw. 6 a bis
6 1 für die Vorwahl sowohl von Einzelfeldern als auch von Zeilen und Spalten verwendet
werden. In dieses Fall werden we-Figur Vorwahleinheiten benötigt, jedoch können
nur Zeilen und Spalten unabhangig voneinander vorgewählt werden, nicht aber Einzelfelder
und Spalten bzw. Zeilen, während bei der Anordnung nach Fig. 1 alle drei Vorwshlvarianten
unabhangig voneinander eingestellt und eingeordnet werden können. Die Ausgangssignale
der Vorwahleinheiten 5 a bis 5 1 iur Vorwahl von Spalten werden mittels eines ODER-Gliedes
43 verknüpft und über Ausgang 40
abgegeben, während die Ausgangssignale
der Vorwahleinheiten 6 a bis 6 1 lur Vorwahl von Zeilen mittels eines' ODER-Gliedes
44 verknüpft und über Ausgang 41 abgegeben werden. An Ausgang 42 des ODER-Gliedes
8 stehen diq Vorwahlsignale von Einzelfeldern zur Verflügung.
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Fig. 3 zeigt die Schaltungsanordnung zur Verknüpfung der einzelnen
Vorwahlsignale mit den Signalen zur Auslösung der typischen Prozeßschritte. Mittels
eines Schalters 33 wird einer der Ausgänge 40; 41; 42 der ODER-Glieder 43; 44 oder
8 entweder direkt oder über einen Negator 11 mit einem UND-Glied 12 verbunden. Außerdem
wird dem UND-Glied 12 Uber einen Univibrator 14 das auch an Eingang 38 des Spaltenzählers
1 anliegende Auslösesignal zugeführt. Der Univibrator 14 verzögert als Auslösesignal,
um die im Vorwahlkanal, der aus Spalten- bzw. Zeilenzähler 1 bzw. 2« Vorwahleinheiten
5 und 6, UND-Glied 7 und ODER-Gliedern 8; 43 und 44 besteht, auftretende Verzögerungszeit
auszugleichen: und Ko#nzidenz der Signale am UND-Glied 12 zu gewährleisten. Bei
Erfüllung der jeweils eingestellten Vorwahlbedingungen liegt am Ausgang des Negators
11 ein O-Signal, d. h. in der gezeichneten Stellung eines der Auslösung bzw. Verhinderung
des Prozeßschrittes bei vorgewählten Rasterpunkten dienenden Schalters 27 können
in diesem Felle die Auslösesignal. nicht auf ein Stellglied 13 gelangen, über dessen
Augang 37 der Prozeßschritt ausgelöst wird. Somit wird der Prozeßschritt an allen
vorgewflhlten Rasterpunkten verhindert bzw. ausgelassen. In der anderen Stellung
des' Schalters 27 wird der Prozeßschritt dagegen nur an den durch die Vorwahleinheiten
5 und 6 festgelegten Rasterpunkten
ausgeführt. Die Anschlußpunkte
34', 35' u@w. bedeuten Verbindungspunkte, die jeweils an die nicht mit einem Strich
versehenen analogen Anschlußpunkte 34, 35 usw. anzuschließen sind.
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Eine Schaltungsanordnung, bei der die Verzögerungszeit der Vorwahlkanäle
von vornherein eliminiert und somit da. Auslösesignal unverzögert dem Stellglied
13 zugefahrt wird, ist in Fig. 4 dargestellt. Die Signale des Einzelfeld- bzw. Spaltenvorwahlkanals
gelangen über einen Schalter 33 b auf den Eingang eines monostabilen Multivibrators
15, der mit einer Verzögerungszeit # 15 einen bistabilen Multivibrator 17 aus seiner
Grundatellung kippt. Dabei dient ein Negator 26 lediglich zur Erseugung der geeigneten
Signalpolarität. Durch einen zweiten monostabilen Multivibrator 16 wird nach einer
gewissen Verzögerungszeit # 16 dar bistabile Multivibrator 17 durch das Auslösesignal
wieder in seine Grundstellung gebracht, sofern er sich infolge eines Vorwahlsignals
in der Arbeitsstellung befindet. Ein Ausgang des bixtabilen Multivibrators 17 ist
Uber Schalter 33 a direkt oder über den Negator 11 mit dem UND-Glied 12 verbunden.
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Bei Erreichen eines durch Einzelfeld- oder Spaltenvorwahl markierten
Rasterpunktes befindet sich der biJtabile Multivibrator 17 zunächst in der Grundstellung,
so daß bei der gezeichneten Stellung des Schalters 27 daß direkt zum UND-Glied 12
geführte Auslösesignal des gleiehen Rasterpunktes zum Stellglied 13 gelangen und
den Prozeßschritt auslösen kann. Da nach der Verzögerungszeit # 15 der bistabile
Multivibrator 17 in die Arbeitsstellung kippt, liegt bei Erreichen des folgenden
Ranterabgegeben,
während die Ausgangssignale der Vorwahleinheiten
6 et bis 6 1 ur Vorwahl von Zeilen mittels eines ODER-Gliedes 44 verknüpft und über
Ausgang 41 abgegeben werden. An Ausgang 42 des ODER-Gliedes 8 stehen die Vorwahlnignale
von: Einzelfeldern zur Verfügung.
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Fig. 3 zeigt die Schaltungsanordnung zur Verknüpfung der einzelnen
Vorwahlsignale mit den Signalen snr Auslösung der typischen; Prozeßschritte. Mittels
einen Schalters 33 wird einer der Ausgänge 4.0; 41; 42 der ODER-Glieder 43; 44 oder
8 entweder direkt oder über einen Negator 11 mit einem UND-Glied 12 verbunden. Außerdem
wird dem UND-Glied 12 über einen Univibrator 14 das auch an Eingang 38 des Spaltenzählers
1 anliegende Auslössignal zugeführt. Der Univibrator 14 verzögert das Auslösesignal,
um die im Vorwahlkanal, der aua Spalten- bzw. Zeilenzähler 1 bzw. 2, Vorwahleinheiten
5 und , UND-Glied 7 und ODER-Gliedern 8; 43'ind 44 besteht, auftretende Verzögerungszeit
auszugleichen und Ko#nzidenz der Signale am UND-Glied 12 zu gewährleisten. Bei Erfüllung
der jeweils eingestellten Vorwahlbedingungen liegt am Ausgang des Negators 11 ein
O-Signal, d. h. in der gezeichneten Stellung eines der Auslösung bzw. Verhinderung
d@s Prozeßschrittes bei vorgewählten Rasterpunkten dienenden Schalters 27 können
in diesem Falle die Auslösesignal. nicht auf ein Stellglied 13 gelangen, über dessen
Ausgang 37 der Prozeßschritt ausgelöst wi;d. Sosit wird der Prozeßschritt an allen
vorgewählten Rasterpunkten verhindert bzw. ausgelassen. In der anderen: Stellung
des' Schalters 27 wird der Prozeßschritt dagegen nur an den durch die Vorwahleinheiten
5 und 6 festgelegten Rasterpunkten
ausgeführt. Die Anschlußpunkte
34', 35' usw. bedeuten Verbindungspunkte, die jeweils an die nicht mit einem Strich
versehenen analogen Anschlußpunkte 34, 35 usw. anzuschließen sind.
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Eine Schaltungsanordnung, bei der die Verzögerungszeit der Vorwahlkanäle
von vornherein eliminiert und somit das Auslösesignal unverzögert dem Stellglied
13 zugeführt wird, ist in lig. 4 dargestellt. Die Signale des Einzelfeld- bzw. Spaltenvorwahlkanals
gelangen über einen Schalter 33 b auf den Eingang eines monostabilen Yultivibrator.
15, der mit einer Verzögerungszeit # 15 einen bistabilen Multivibrator 17 aus seiner
Grundstellung kippt. Dabei dient ein Negator 26 lediglich zur Erzeugung der geeigneten
Signalpolarität. Durch einen zweiten monostabilen Multivibrator 16 wird nach einer
gewissen Verzögerungszeit # 16 der bistabile Multivibrator 17 durch das Auslösesignal
wieder in seine Grundstellung gebracht, sofern er sich infolge eines Vorwahlsignals
in der Arbeitsstellung befindet. Ein Ausgang des bistabilen Multivibratore 17 ist
über Schalter 33 a direkt oder über den Negator 11 mit dem UND-Glied 12 verbunden.
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Bei Erreichen eines durch Einzelfeld- oder Spaltenvor-Wahl markierten
Rasterpunktes befindet sich der bistabile Multivibrator 17 zunächst in der Grundstellung,
so daß bei der gezeichneten Stellung des Schalters 27 das direkt zum UND-Glied 12
geführte Auslösesignal des gleiehen Rasterpunktes zum Stellglied 13 gelangen und
den Prozeßschritt auslösen kann. Da nach der Verzögerungszeit # 15 der bistabile
Multivibrator 17 in die Arbeits-Stellung kippt, liegt bei Erreichen des folgenden
Rasterpunktes
ein O-Signal am UND-Glied 12, so daß das Auslösesignal
das Stellglied 13 nicht erreicht, der Prozeßschritt also verhindert wird. Nach der
Verzögerungszeit #16 wird num der bistabile Multivibrator 17 durch den monostabilen
Multivibrator 16 wierder in die Grundstellung gebracht, wobei #16<#15 sein muß.
Eine auf die Ziffer xn eingestellte Spalten- bzw. Einzelfeldvorwahl wirkt also erst
bei der Koordinate (xn + 1), d. h. für eine Vorwahl der koordinate als jeweils die
Vorwahlziffer (xn - 1) eingestellt werden.
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Fig. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung analog zu der in Fig. 3, mit
der es sich ist, gleichzeitig und vollkommen unabhängig vonsinander verschiedenartige
Fremd-Strukturen in Spalten, Zeilen und Einzelfeldern oinsuorden. Betrachtet werden
soll der kompliziertaste, in Pig. 7 veranschaulichte Fall, wobei sich die Fremd.trukturn
der Spalten von denen der Zeilen und diese von denen der Einzelfelder unterscheiden.
Die von der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 abgegebenen Vorwahlsignale werden über
Schalter 28, 29, 30 und ein ODER-Glied 18 eines UND-Glied 21 zugeführt und gelangen
von diesem zu der bereits in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung zur Verknüpfung
der Vorwahl- und Auslösesignale.
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Da bei der gezeichneten Stellung der Schalter 31 und 32 über ein negierendes
ODER-Glied 20 (NAND-Glied) am zweiten Eingang de. UND-Gliedes 21 ein L-Signal liegt,
wird während des ersten Bewegungszyklus an allen durch die Vorwahleinheiten markierten
Rasterpunkten die Ausführung des typischen Prozeßschrittes verhindert. Während der
folgenden Bewegungszyklen werden nach Unschalten des Schalters 27 bei geschlossenem
Schalter 29 die Fremdstrukturen
der Spalten, bei geschlossenem
Schalter 30 die der Zeilen und bei geschlossenem Schalter 28 die der Einzelfelder
eingeordnet. Durch Verknüpfung der Zeilen-und Spaltenvorwahlsignale mittels eines
UND-Gliedes 19 wird erreicht, daß an den Kreuzungspunkten von Zeilen und Spalten
entweder die fremdatruktur der Zeile oder die der Spalte eingeordnet wird. In der
gezeichneten Stellung des Schalters 32 werden die Fremdstrukturen bei dem gerade
stattfindenden Bewegungszyklus an den Kreuzungspunkten eingeordnet, aluo beispielsweise
bei geschlossenem Schalter 29. den Spalten zugeordnet, in der anderen Stellung des'
Schalters 32 werden sie dagegen ausgelassen. Durch Verknüpfung der Vorwahlsignale
von Einzelfeldern und Kreuzungspunkten mittels des ODER-Gliedes 20 lassen sich zus
Mtzl ich durch geeignete Einstellung der Vorwahleinheiten 5 und 6 Fremdstrukturen,
die auf Zeilen oder Spalten liegen, aber mit diesen Strukturen nicht identisch sind,
einordnen. Diese Felder werden ausgelassen, wenn sich der Schalter 31 in der nicht
gezeichnetten Stellung befindet.
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Ln Fig. 6 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, die die gleichen
Möglichkeiten bietet wie die in Fig. 5 dargestellte Schaltungsanordnung, bei der
jedoch die Auslöseeignale wie bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 unverzögert
auf das Stellglied gelangen. Es entsprechen die monostabilen Multivibratoren 22
und 23 und die hintabilen Multivibratoren 24 und 25 bezüglich ihrer Funktion den
Baugruppen 15 und 17 der Fig. 4, wobei die eine Kombination der Einordnung der Spalten,
die andere der Einordnung der Einzelfelder dient. Die Negatoren 26 und 26 a
dienen
lediglich der Signalanpassung.
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In Fig. 1 und Fig. 2 sind auch die Schaltungselemente enthalten, die
eine Verkürzung des Bewegungszyklus der Positioniereinrichtung bewirken. Am Ausgang
46 eines in Fig. 1 dargestellten ODER-Gliedes 45, das die Zeilenvorwahleinheiten
für Einzelfelder 6 a bis 6 1 logisch verknüpft, entsteht ein Signal, sofern der
Stand des Zeilenzählern 2 mit einer dieser Vorwahlziffern Ubereinstimmt. Desgleichen
liegt am Ausgang 35 des ODER-Gliedes 10 ein Signal, wenn eine der Vorwahlziffern
der Vorwahleinheiten für Zeilen. 4 a bis 4 n mit dem Zählerstand übereinstimmt.
Werden diese beiden Signale der zeichnerisch nicht dargestellten Steuerungseinrichtung
der Positioniereinrichtung zugeführt, dann erfolgt ein Durchlaufen nur solcher Zeilen,
die vorgewählte Rasterpunkte enthalten. Außerdem werden die Ausgänge 4T und 48 der
Vorwahleinheiten 6 1 bzw. 4 n, die stets mit der maximalen Vorwahlziffer beaufschlagt
werden, mit der Stsuerungseinrichtung verbunden, womit bewirkt wird, daß der Bewegungsablauf
der Positioniereinrichtung beendet wird. Die gleichen Wirkungen werden erzielt,
wann die in Fig. 2 dargestellten Ausgänge 41 und 47 des'. ODER-Gliedes 44. bzw.
der Vorwahleinheit 6 1 mit der Steuerungseinrich;tung verbunden werden.
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Schließlich zeigt Fig. 7 eine schematische Darstellung der verschiedenen
Einordnungsmöglichkeiten von Fremdstrukturen in ein vollständiges Rasterfeld. Die
Fremdstrukturen sind als Einzelfelder durch Koordinatenpaare xnyn (x3y2; x8y3; x9y9
und x2y10), als Spalten durch die x-Koordinatenwerte (x7; x8) und als Zeilen durch
die y-Koordinatenwerte (o8) ie festgelegt. Am Kreuzungspunkt der Zeile y8 mit der
Spalte x7 befindet sich die Fremdstruktur
der Zeile und am Kreuzungspunkt
der Zeile 98 mit der Spalte x8 die Fremdstruktur der Spalte. Das Einzelfeld x8 y3
enthält eine andere Fremdstruktur als der übrige Teil der Spalte 8.